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Unidad 1 La Naturaleza y metodología de la Ciencia: concepto y alcances. Clasificación de las Ciencias. Métodos deductivo e inductivo. Ciencia, tecnología y sociedad. La Biología como ciencia, historia, divisiones de la Biología, principios unificadores. Rol del Biólogo: incumbencias del título. El proceso de investigación científica. Progreso y ética. La publicación científica. Introducción a la epistemología: Inductivismo, Falsacionismo, Khun. Paradigmas y evolución del conocimiento científico. Dra. Marcela De Paul Prof.
Asociado Introducción a la Biología Ciencia y tecnología en contexto social La biología es uno de los campos de las ciencias naturales y, como tal, al igual que las ciencias sociales, el arte, la filosofía y las costumbres, forma parte de la cultura que ha construido un conjunto particular de sociedades Por lo tanto, deben ser comprendidas en el momento histórico y social en el cual se desarrollan En épocas anteriores, las prácticas de los naturalistas así como las de los artistas, estaban principalmente inspiradas y motivadas en el placer y la excitación intelectual que ellas brindaban porque satisfacían la curiosidad y estimulaban el afán de conocimiento En la actualidad, aunque esas motivaciones persisten, la actividad científica está sujeta a normas más rígidas que se han ido conformando a medida que las sociedades científicas se constituyeron como instituciones modernas que regulan y evalúan la investigación, lo que a su vez generalmente requiere una gran especialización, un equipamiento sofisticado y un importante financiamiento La ciencia que hacemos, las teorías que preferimos y las tecnologías que empleamos y creamos como parte de esa ciencia, jamás se puede divorciar del contexto social en la cual se las crea, de los propósitos de quienes la financian ni de las visiones del mundo en las cuales buscamos y hallamos las respuestas apropiadas" A partir de la segunda mitad del siglo XX se ha producido un cambio de escala en la dimensión del impacto económico, social y ambiental del conocimiento científico-tecnológico, que hace indispensable la reflexión sobre los rumbos y los objetivos de un saber científico que, lejos de ser neutral, involucra valores e intereses que se deben explicitar y analizar críticamente La ciencia y la tecnología han producido una gran cantidad de resultados, con enorme impacto.
se presentan como áreas transformadoras inmensamente poderosas. Por ello, lejos de encandilarnos con sus potencialidades, es necesario comprender que, en la actualidad, estamos inmersos en diversas encrucijadas relacionadas con el sentido del desarrollo de la ciencia y la tecnología, ya que sus impactos involucran a las generaciones actuales y futuras Ética en la Ciencia Responsabilidad Los científicos tienen la responsabilidad de considerar las implicaciones éticas de su investigación y sus posibles aplicaciones. Integridad La honestidad y la transparencia son fundamentales en la práctica científica, incluyendo la publicación de resultados y el reconocimiento de errores.
Beneficio Social La ciencia debe orientarse hacia el beneficio de la sociedad y el mejoramiento de la condición humana. Precaución Es necesario evaluar cuidadosamente los riesgos potenciales de nuevas tecnologías y descubrimientos científicos. es indispensable que la formación científica favorezca la participación consciente de todos los sectores involucrados en la toma de decisiones en este campo, considerando los contextos de producción y aplicación del conocimiento científico y tecnológico, las controversias, los actores involucrados, los beneficios y los riesgos asociados El saber científico es benéfico, certero y neutral.
Hay dos corrientes en la concepción de la comunicación de la ciencia El saber científico es un producto cultural y contextual, contiene valores e involucra la noción de incertidumbre. refleja una concepción actualizada acerca de la ciencia, sus procesos, productos e impactos y porque contribuye a la participación social Promueve la fascinación por la ciencia y sus productos. El conocimiento se encuentra del lado del experto o del comunicador y el interlocutor ignora todo. La simplificación y la trivialización son sus modos de hacerlo accesible Visión clásica Visión actual, La producción científica es en un entorno social Promueve el pensamiento crítico.
No es un producto acabado, sino que está en constante revisión y tensión, de modo que debe ser compartido, haciendo visibles los procesos, debates y valores. La biología en la actualidad Aporta una manera de interpretar el mundo que nos rodea Las preguntas y las ideas son el disparador de toda actividad científica Los datos biológicos se pueden generar por la observación sistemática experimentos deliberados y planeados También se pueden Interpretar retrospectivamente, como cuando se reconsidera la determinación de un organismo y su asignación a cierto grupo taxonómico.
Esto se vincula con el hecho de que el objeto de estudio de la biología es diverso y complejo, lo cual no significa que sea "inabordable" o "incomprensible''. La complejidad mencionada requiere reconocer y caracterizar los diferentes procesos y patrones biológicos que operan en distintas escalas del espacio y del tiempo.
Este reconocimiento permite y requiere un acercamiento al mundo biológico desde una multiplicidad de miradas Para tratar de comprender acabadamente los procesos biológicos es de gran utilidad trabajar en forma simultánea con distintos tipos de explicaciones las causas de un fenómeno determinado en general son múltiples y se pueden analizar en distintos niveles y dimensiones espacio-temporales, partiendo desde diferentes marcos de interpretación Existe una diversidad de procedimientos que permiten arribar a interpretaciones o modelos explicativos de ciertos fenómenos del mundo biológico.
En algunos casos, la investigación puede comenzar con una pregunta inicial, que podría haber surgido de la revisión de trabajos anteriores realizados en la misma línea temática o en otra semejante.
También puede originarse a partir de una observación accidental, de una idea intuitiva o de A partir de una pregunta o idea inicial, teniendo en cuenta los modelos teóricos preexistentes suelen plantearse "hipótesis" una hipótesis puede someterse a prueba mediante una serie de experimentos sencillos, otros no, otros necesitan mucho tiempo de verificación Este tipo de prueba con frecuencia implica el diseño de un experimento controlado , en el cual dos o más grupos de organismos se exponen a condiciones idénticas en todo los aspectos posibles , excepto en aquel que está en cuestión. Ej.
Una planta enana que crece en ambientes calurosos Aún dentro de una misma disciplina científica, no hay un único "método científico" ni pasos definidos a priori. En cambio, existe una multiplicidad de estrategias de investigación, y el modo de diseñarlas, en cada caso, está relacionado con la pregunta que se intenta contestar, con el marco teórico que orienta la tarea del investigador y con la escala o nivel en el cual se trabaja.
Las grandes contribuciones de la ciencia no son simplemente la adición de datos nuevos, sino también la percepción de nuevas relaciones entre datos ya existentes; en otras palabras, implican el desarrollo de nuevas ideas, nuevas aproximaciones metodológicas y la formulación de hipótesis alternativas a las hegemónicas Los modelos científicos son propuestas teóricas construidas para interpretar los fenómenos del mundo natural.
los modelos científicos dependen de: 1) la formación del investigador, 2) de las teorías asumidas y 3) de la creatividad de los científicos que los proponen o adhieren a ellos A veces transcurre un largo tiempo hasta que un nuevo modelo se instala como tal dentro del cúmulo del conocimiento científico, puesto que para lograrlo debe ganar el consenso de la mayor parte de la comunidad académica la coexistencia de varios modelos puede dar lugar a controversias entre grupos científicos.
Estos debates enriquecen el conocimiento, pues invitan a la comunidad a elaborar más y mejores argumentaciones, a revisar las evidencias Las narraciones históricas Un hilo conductor En la biósfera actual conviven más de diez millones de especies. Además de esta enorme diversidad, en el mundo biológico es posible identificar distintos niveles de organización. También podemos decir que en los niveles de organización más complejos emergen propiedades que no están presentes en los niveles inferiores. Debido a esto, para poder acercarnos a conocer el mundo vivo, es necesario acercarse desde una multiplicidad de enfoques y modelos de abordaje.
Sin embargo en toda esta multiplicidad de abordajes fragmentados es posible encontrar un hilo conductor que es la historia de la vida. Todas las formas de vida comparten características básicas que ponen de manifiesto la existencia de un ancestro común. El eje temporal de la historia es el hilo conductor en la comprensión del mundo biológico. Para abordar el estudio del mundo biológico debemos tener en cuenta que todo ser vivo es producto de una larga historia, cuyo origen se remonta a más de 3800 millones de años.
Toda estructura o función de un organismo solo se puede comprender si se consideran los procesos que el linaje al que pertenece ha experimentado a lo largo del tiempo Al explorar la historia de la vida en la Tierra, el enfoque evolutivo constituye el marco fundamental de interpretación de fenómenos muy diversos.
Cuanto más complejo es el sistema en estudio, más interacciones comprende Estas interacciones no se pueden identificar por simple observación, sino que, en la mayor parte de los casos, sólo se pueden inferir en forma deductiva En esta multiplicidad de abordajes fragmentados podemos encontrar, un hilo conductor: la historia de la vida Todas las formas de vida comparten características básicas que ponen de manifiesto la existencia de un ancestro común El eje temporal es el hilo conductor en la comprensión del mundo biológico.
La mayoría de los biólogos contemporáneos coinciden con el genetista Theodosius Dobzhansky (1900- 1975) en la idea de que: "nada tiene sentido en biología si no es a la luz de la evolución''. El enfoque evolutivo constituye, en la actualidad, el marco teórico de referencia para la producción de conocimientos de las más diversas especialidades de la biología.
Evidencias de la evolución embriología paleontología anatomía bioquímica El estudio de los genes y los cromosomas muestra similitudes y diferencias entre las especies, lo cual indica parentesco y descendencia común La anatomía comparada nos muestra similitudes y homologías entre las estructuras de diferentes especies, lo cual indica un origen común. La distribución geográfica de las especies se explica mejor a través de la evolución y la migración que de la creación independiente.
Por ejemplo, la presencia de especies similares en continentes separados indica un origen común y una posterior separación geográfica biogeografía fósiles Principios unificadores en Biología Ley de la Herencia Explica la forma en que los organismos transmiten de una generación a otra sus características morfológicas, fisiológicas y bioquímicas (Mendel y otros). El ADN es la molécula clave en la herencia de los caracteres (Watson-Crick) Homeostasis Los organismos mantienen un equilibrio interno estable (Claude Bernard) Teoría celular Los organismos están formados por células y provienen de organismos pre-existentes.
La célula es la unidad morfo- funcional de todos los seres vivos (Schleiden, Schwann, Virchow) Teoría de la Evolución Los cambios en los individuos son causados por procesos evolutivos, tiene influencia el ambiente en el que viven (Charles Darwin) En el siglo XIX se postularon teorías que consolidaron a la Biología como ciencia, porque explican la continuidad, diversidad e interacción de los seres vivos y el ambiente La ciencia: Conocimiento racional, sistemático, exacto, verificable y falible La ciencia es un cuerpo creciente de ideas llamado "conocimiento científico", caracterizado por ser racional, sistemático, exacto, verificable y falible.
A través de la investigación científica, el hombre ha logrado una reconstrucción conceptual del mundo cada vez más amplia, profunda y exacta. Ciencia formal y ciencia fáctica Ciencias formales Lógica y matemática. Tratan de entes ideales. No son objetivas ni se ocupan de los hechos. Ciencias fácticas Se ocupan de hechos. Requieren observación y experimentación. Incluyen ciencias naturales y sociales. Características de las ciencias formales 1 Objetos ideales Tratan con entes abstractos que solo existen en la mente humana. 2 Demostración Utilizan la lógica para demostrar teoremas rigurosamente. 3 Verdad relativa La verdad depende del sistema de ideas admitido previamente.
Características de las ciencias fácticas 1 Racionalidad y objetividad Buscan la verdad fáctica y verifican la adaptación de las ideas a los hechos. 2 Verificación empírica Requieren observación y/o experimentación para confirmar hipótesis. 3 Falibilidad El conocimiento fáctico es esencialmente probable y perfectible. Rasgos esenciales del conocimiento científico Fáctico Parte de los hechos, los respeta y vuelve a ellos. Trascendente Va más allá de los hechos, produciendo nuevos hechos y explicándolos. Analítico Aborda problemas circunscritos para descubrir elementos y relaciones. Especializado Se enfoca en áreas específicas, pero mantiene unidad metodológica.
Características adicionales del conocimiento científico Claro y preciso Busca la exactitud en conceptos, definiciones y mediciones. Comunicable Expresable y público, no inefable ni privado. Verificable Debe aprobar el examen de la experiencia. Metódico Planeado y basado en conocimiento previo y técnicas eficaces. El conocimiento científico es sistemático La ciencia no es un agregado de informaciones inconexas, sino un sistema de ideas conectadas lógicamente. Cada ciencia contiene teorías o sistemas de ideas relacionadas. La conexión entre ideas puede calificarse de orgánica, y la sustitución de hipótesis básicas produce cambios radicales en la teoría.
Generalidad del conocimiento científico La ciencia ubica los hechos singulares en pautas generales. Busca lo que comparten todos los singulares, exponiendo los universales que se esconden en ellos. El lenguaje científico contiene términos generales que se refieren a clases de hechos, permitiendo adentrarse en lo concreto y apresar la esencia de las cosas. El conocimiento científico es legal 1 Búsqueda de leyes La ciencia busca leyes de la naturaleza y la sociedad. 2 Esencialismo Intenta llegar a la raíz de las cosas, encontrando variables pertinentes y relaciones invariantes.
3 Jerarquía de leyes Existen leyes de hechos y leyes que explican otras leyes, organizadas en una estructura de niveles. La ciencia es explicativa La ciencia intenta explicar los hechos en términos de leyes, y las leyes en términos de principios. No se conforma con descripciones, sino que busca responder a los "porqués". La explicación científica se efectúa siempre en términos de leyes, existiendo diversos tipos de explicaciones según las leyes utilizadas. El conocimiento científico es predictivo 1 Fundamento Se basa en leyes e informaciones específicas fidedignas. 2 Características Perfectible, no necesariamente cierto. Útil para poner a prueba hipótesis.
3 Tipos Varían según las clases de leyes científicas utilizadas. La ciencia es abierta La ciencia no reconoce barreras a priori que limiten el conocimiento. Las nociones científicas son falibles y están en constante movimiento. La ciencia es un sistema controvertido y abierto, capaz de progresar gracias a su carácter hipotético y perfectible. El investigador moderno genera problemas más que acumular conocimientos. La ciencia es útil Eficacia Proporciona herramientas para el bien y el mal debido a su búsqueda de la verdad. Aplicaciones Base de la tecnología moderna y fuente de concepciones del mundo acordes con los hechos.
Valor intrínseco Clave para la inteligencia del mundo y del yo, enriquece y libera la mente. Ciencia y tecnología Ciencia básica Busca conocimiento fundamental Ciencia aplicada Adapta conocimientos a problemas específicos Tecnología Desarrolla soluciones prácticas Innovación Implementa nuevas soluciones en la sociedad La tecnología no es mera ciencia aplicada, sino que tiene sus propios procedimientos y reglas empíricas. Existe un ciclo de retroalimentación entre ciencia y tecnología, donde cada una impulsa el avance de la otra.
El método científico Observación Recolección de datos sobre el fenómeno estudiado Hipótesis Formulación de explicaciones tentativas Experimentación Prueba de hipótesis mediante experimentos controlados Análisis Interpretación de resultados y conclusiones Teoría Formulación de explicaciones generales verificadas El método científico es un conjunto de prescripciones falibles y perfectibles para el planeamiento de observaciones y experimentos, la interpretación de resultados, y el planteo de problemas. Verificación en las ciencias fácticas En las ciencias fácticas, la racionalidad es necesaria pero no suficiente.
Se exige que los enunciados sean verificables en la experiencia, sea indirectamente (hipótesis generales) o directamente (consecuencias singulares). La verificación empírica es incompleta y temporaria, lo que hace que el conocimiento fáctico sea esencialmente probable.
Impacto de la ciencia en la sociedad Avance del conocimiento Expande nuestra comprensión del mundo 1 Desarrollo tecnológico Impulsa innovaciones y mejoras en la vida cotidiana 2 Cambios sociales Influye en la cultura, la economía y la política 3 Nuevos desafíos Plantea cuestiones éticas y nuevas áreas de investigación 4 La ciencia tiene un profundo impacto en la sociedad, influyendo en múltiples aspectos de la vida moderna y planteando nuevos desafíos y oportunidades.
El valor de la ciencia 1 Herramienta de progreso Para domar la naturaleza y remodelar la sociedad 2 Clave de comprensión Para la inteligencia del mundo y del yo 3 Enriquecimiento mental Disciplina y libera nuestra mente La ciencia es valiosa no solo por sus aplicaciones prácticas, sino también por su capacidad para expandir nuestra comprensión del mundo y de nosotros mismos, fomentando un pensamiento crítico y una actitud de libre examen.